Meklē Zemes iekšienē dzīvību uz Marsa

Tā ir jūsu tipiskā burvestības sāga: jūs izlienat cauri tuneļiem, kuru diametrs nav platāks par arbūzu, un pēc tam lēkājat pāri 200 pēdu klints malai tukšumā, kas ir tik melns, ka neredzat pat savas pēdas, nemaz nerunājot par dibenu. ir dibens. Ja jūs pārdzīvosit šo pārbaudījumu, jums joprojām būs jāpārvar slidenā nogāze Freakout Traverse vai šausmīgā plaisa, kas pazīstama kā Great White Rift. Pazemes tūre pa Lečugiljas alu Ņūmeksikā var ietvert arī citus svarīgākos un vājos punktus: Misery Hole, Death Pit un Parallel Universe.

Daži pētnieki izbauda aizraušanos, pētot neatklātu pazemes tuksnesi. Citi rod mierinājumu Amerikas dziļākās alas klusumā un tumsā, kas stiepjas vairāk nekā 1500 pēdu zem virsmas. Pēc tam ir tie, kas meklē dzīvību uz Marsa.

Šis stāsts bija daļa no mūsu 1997. gada novembra numura

• Skatiet pārējo izdevuma daļu
• Abonēt

Dzīve uz Marsa? Patiešām, tā kā zinātnieki pēta Sarkano planētu, izmantojot Marsa ceļa meklētāju un vairākas turpmākās NASA misijas, kas plānotas nākamajā desmitgadē, citi pētnieki pēta mikrobu dzīvības formas, kas apdzīvo šo milzīgo alu Karlsbādas alu nacionālajā parkā, izvērtējot iespēju, ka var uzglūnēt līdzīgas radības. zem Marsa virsmas. Šo darbu atbalstīja NASA eksobioloģijas programma no budžeta, kas paredzēts citu planētu zemes analogu izpētei. Mēs pārdomājam Marsa pazemes vidi daļēji tāpēc, ka zemes virsma izrādās ļoti bagāta, saka Penija Bostona, biologe un NASA konsultante komplekso sistēmu pētniecībā Boulderā, Kolo. Patiesībā zinātnieki atrod mikroorganismus gandrīz visur. tie izskatās tuvu ventilācijas atverēm dziļā okeāna dibenā, Antarktikas klintīs un naftas un gāzes urbšanas vietās tūkstošiem pēdu zem zemes.

Pamatnoteikums analoģijai ar dzīvību uz Marsa ir šāds: pirms aptuveni trīs līdz četriem miljardiem gadu Marss bija siltāka un mitrāka vieta, daļēji pateicoties biezai oglekļa dioksīda atmosfērai, kas silda planētu siltumnīcas efekta dēļ. Galu galā šis oglekļa dioksīds apvienojās ar ūdeni, veidojot ogļskābi, kas, savukārt, reaģēja ar akmeņiem uz virsmas, veidojot karbonātus, piemēram, kaļķakmeni un dolomītu. Šis process noplicināja atmosfērā esošo oglekļa dioksīdu, padarot virsmu sasalušu un neviesmīlīgu, un nekur nebija atrodams šķidrs ūdens. Tagad mēs sakām, ka, ja dzīvība nebūtu varējusi izdzīvot uz virsmas, varbūt tā pārvietojās pazemē, skaidro NASA Eimsa laboratorijas planētu zinātnieks Kristofers Makkejs, kurš pavadījis Bostonu un citus vairākās Lehuguillas ekspedīcijās.

Lechuguilla alas ieejas bedre tika atklāta 1914. gadā. Taču tikai 1950. gados izmeklētājiem radās aizdomas, ka kaut kur zem šķembu kaudzes šīs bedres apakšā varētu būt ala. Kad 1986. gadā šķembu siena beidzot tika izlauzta cauri, bezbailīgi spelunkeri iekļuva tunelī un sāka kartēt vairāk nekā 90 jūdžu garas ejas. Pilns Lečuviljas izplatības apjoms vēl nav zināms, taču Deils Pīts no Nacionālā parka dienesta Karlsbādā, N. Mex., ir pārliecināts, ka tur ir daudz vairāk alas, nekā mēs zinām, iespējams, 1000 vai 2000 jūdžu vērtībā.

Daži to sauc par skaistāko alu pasaulē ar spožām krāsām, senatnīgiem baseiniem un iespaidīgiem minerālu veidojumiem, kas atgādina ziedus, kristālus, lustras un koraļļus. Lai gan zinātnieki var novērtēt šo krāšņumu, ala viņus piesaista galvenokārt tāpēc, ka tā ir ideāla vieta, kur pētīt praktiski nepiesārņotu pazemes vidi. Mēs darām visu iespējamo, lai ierobežotu ietekmi, jo nevēlamies piesārņot un iznīcināt lietu, ko ceram izpētīt, skaidro Bostona. Mēs meklējam eksotiskus organismus, kurus ir viegli atšķirt no cilvēku ienestiem piesārņotājiem. Bet, ja mēs neesam uzmanīgi, šie piesārņotāji var pārspēt vietējos organismus.

Lechuguilla, pasaule pati par sevi, nav lielu dabisko atveru, kas nozīmē, ka ļoti maz gaisa vai ūdens ieplūst no ārpuses. Alai ir arī ģeoloģiska nozīme, jo tajās ir bagātīgas sēra atradnes. Uz Zemes ir atrasti dažādi mikroorganismi, kas iegūst enerģiju no sēra, un līdzīgas dzīvības formas var pastāvēt uz Marsa, kam gan Viking, gan Pathfinder misijas ir pierādījušas, ka tajā ir augsts sēra saturs.

Alā dzīvo ļoti daudzveidīga organismu grupa, tostarp daudzi baktēriju celmi, ko mēs nekad iepriekš neesam redzējuši, atzīmē Delavēras Universitātes Jūras biotehnoloģijas centra mikrobiologs Lerijs Malorijs, kurš kopš 1992. gada ir atkārtoti apmeklējis Lečuvilju. jūdzi uz leju, jūs nokļūstat mikrobu pasaulē. Tālāk par šo punktu nav nevienas daudzšūnu dzīvības formas, izņemot kaverējus.

Līdz šim alā ir atrasti simtiem mikrobu celmu, no kuriem lielākā daļa iepriekš nav zināmi, saka Bostona. Galu galā viņa un viņas kolēģe, Ņūmeksikas Universitātes bioloģe Diāna Nortupa plāno izpētīt mikrobu DNS, lai salīdzinātu to ar zināmo mikrobu DNS. Mēs cenšamies atrast šo celmu tuvākos radiniekus, noskaidrot, no kurienes tie nākuši - no augsnes vai senā okeāna, un noteikt, cik ilgi tie ir bijuši atdalīti no pasaules, saka Bostona.

Pētnieki arī cer noteikt enerģijas avotu, kas virza šo bezsaules ekosistēmu. Galvenais ir atrast organismus, kas var ražot pārtiku ar ķīmiskiem līdzekļiem, skaidro Makejs. Malorijs ir identificējis baktēriju celmu, kas oksidē mangānu, taču viņš joprojām cenšas noteikt, vai radības patiešām iegūst enerģiju no šī procesa. Turpmākajos ceļojumos viņš plāno meklēt dzelzi oksidējošas baktērijas pie Rusticles — dzelzs veidojuma alas ziemeļaustrumu daļā, kas izskatās kā šķidra popsi. Bostona arī plāno savākt vairāk paraugu, cerot notvert gan dzelzi, gan sēru oksidējošus organismus.

Viņa saka, ka izdomāt, ko šīs kļūdas ēd, ir grūta problēma. Visticamākie pārtikas avoti ir vai nu gaisā, vai akmeņos. Ja izdosies nodrošināt atbilstošu finansējumu, viņa un Northup cer veikt gaisa gāzu hromatogrāfijas pētījumus un veikt visu iežu analīzi, lai noskaidrotu, kas klints sienā ir ēdams.

Bostonai jau ir bijusi cieša sastapšanās ar dažām dīvainām lietām, kas aug alā, piemēram, dīvainu pūkainu materiālu, ko sauc par gorilla drek, kas pielīp pie drūpošajām alas sienām. Viņa saka, ka tas jūtas kā slapjš, grafīta kokvilnas konfekte. Ieliekot to starp pirkstiem, tas novīst līdz tukšumam. Zinātnieki galu galā noteica, ka pūciņās dzīvo baktērijas un sēnītes, taču Bostonai jau no paša sākuma bija aizdomas: tā man izraisīja acu infekciju, kas lika man domāt, ka tur kaut kas aug.

Gorilla drek epizode deva Bostonai svarīgu mācību: ir grūti pateikt, kad lietas ir dzīvas, pat ja visa izmeklētāju komanda rāpo apkārt, ņem paraugus un izmeklē tos vēlāk laboratorijā. Iespējams, ka, skatoties uz Marsu, mēs neatradīsim organismus, kas atbilstu mūsu priekšstatiem. Viņa saka, ka atklāšanas rīki, kas darbojas šeit uz zemes, tur var nedarboties.

Viņa un Makeja cer izmantot savu pieredzi Lečuviljā, plānojot gaidāmās misijas uz Marsu. Faktiski abiem ir NASA izskatāmie priekšlikumi 2001. gada Mars Surveyor misijai. Aplūkojot dzīvību pazemē uz Zemes, mēs ceram noteikt, vai ir saprātīgi meklēt dzīvību pazemē uz Marsa, noskaidrot, cik dziļi to meklēt, un noskaidrot, vai tajā varētu būt fosilās paliekas, kuras mēs varētu atpazīt, saka Makejs.

Bostona piebilst, ka mēs vēlētos uzzināt, kādus pavedienus šīs kļūdas var atstāt aiz sevis. Ja dzīvība uz Marsa atkāptos uz zemes virsmas un pēc tam izmirtu, joprojām varētu būt dažādas pazīmes — faktiskas fosilijas, ģeoķīmiskās pēdas, signalizējošās izotopu nobīdes vai raksturīgi laikapstākļu modeļi uz iežu virsmas. Pētot kopienu alā, kas izmirusi un pārakmeņojusies, var mums palīdzēt uzzināt, ko meklēt radikāli atšķirīgā vidē.

Lechuguilla pētījumi varētu izgaismot citus jautājumus, kas attiecas uz mazāko slēgto ekosistēmu, kas var izdzīvot. Daži apgalvo, ka ekosistēmas uzturēšanai ir nepieciešama vesela planēta; citi apgalvo, ka jūs varētu saglabāt dzīvotspējīgu sistēmu pudelē, saka Bostona. Tas ir neatbildēts jautājums, kas attiecas uz zemi vai jebkuru citu planētu.

Lai gan viņa joprojām ir daudz ieguldījusi Marsā un dažreiz pat sauc sevi par marsieti, Bostona atzīst, ka Lečuviljas pētījumi būs interesanti zemes bioloģijai neatkarīgi no ārpuszemes bažām. Malorija piekrīt, sakot, ka alu izpēte var veicināt mūsu izpratni par to, kur uz šīs planētas pastāv dzīvība un cik tālu tā iet.

Lechuguilla darbam var būt arī vairāki praktiski pielietojumi. Malorija ir nodibinājusi korporāciju Biomes, lai pārbaudītu alu organismu un to blakusproduktu spējas cīnīties ar slimībām. Šķiet, ka daži organismi ražo savienojumus, kas ir īpaši toksiski noteikta veida krūts vēža šūnām. Viņš arī pēta citu no alas iegūto savienojumu antibakteriālās, pretvīrusu un pretsēnīšu īpašības.

Tikmēr Lechuguillas izpēte norit lēni, ņemot vērā pazemes navigācijas grūtības, kā arī faktu, ka Nacionālā parka dienests ir stingri ierobežojis iekļūšanu alā. Ala ir slēgta apmeklējumam, izņemot pētniecību un apkopi, un parka dienests gadā ielaiž tikai aptuveni pusduci pētnieku grupu. Bostona priecājas, ka ir viena no nedaudzajām atzītajām, zināmā mērā kompensējot viņas bažas, ka cilvēki uz Sarkanās planētas var nespert kāju ilgu laiku. Pagaidām viņa mierina sevi, sakot: Šī ala ir mans Marss.

paslēpties